22 Принцип суперпозиции сил окончание

Вариант 2

При выполнении заданий 2–5, 8, 11–14, 17–18 и 20–21 в поле ответа запишите одну цифру, которая соответствует номеру правильного ответа. Ответом к заданиям 1, 6, 9, 15, 19 является последовательность цифр. Запишите эту последовательность цифр. Ответы к заданиям 7, 10 и 16 запишите в виде числа с учетом указанных в ответе единиц.

Для каждого понятия из первого столбца подберите соответствующий пример из второго столбца.

Физические понятия	Примеры
А) физическая величина	1) молекула
Б) единица физической величины	2) паскаль
В) физический прибор	3) давление
4) манометр
5) движение

Учащийся выполнял эксперимент по измерению

удлинения х пружин при подвешивании к ним грузов. Полученные учащимся результаты пред- ставлены на рисунке в виде диаграммы. Какой вывод о жёсткости пружин k1 и k2 можно сделать из анализа диаграммы, если к концам пружин были подвешены грузы одинаковой массы?

Тело движется в положительном направлении оси Ох. На рисунке представлен график зависимости от времени t проекции силы F_x, действующей на тело.

В интервале времени от 0 до 5 с проекция импульса силы на ось Ох

1) уменьшается на 5 кг * м/с

2) увеличивается на 10 кг * м/с

3) увеличивается на 5 кг * м/с

4) не изменяется

На рисунке показан график волны, бегущей вдоль упругого шнура, в некоторый момент времени. Какой из отрезков равен длине волны данного колебания?

Сосуд частично заполнили водой и уравновесили на рычажных весах

В первом случае в сосуд опустили пробковый шарик, во втором случае — стальной шарик. Нарушится ли равновесие весов?

1) равновесие нарушится только в первом случае

2) равновесие нарушится только во втором случае

3) равновесие нарушится в обоих случаях

4) в обоих случаях равновесие не нарушится

На рисунке представлен график зависимости проекции скорости от времени для тела, движущегося вдоль оси Ох.

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения и запишите в ответе цифры, под которыми они указаны.

1) Участок ВС соответствует ускоренному движению тела.

2) Участок АВ соответствует состоянию покоя тела.

3) В момент времени t₂ тело имело максимальное по модулю ускорение.

4) Момент времени t₃ соответствует остановке тела.

5) Модуль ускорения тела на участке ОА меньше модуля его ускорения на участке ВС.

Деревянную коробку массой 20 кг равномерно тянут по горизонтальной деревянной доске с помощью горизонтальной пружины. Удлинение пружины 0,2 м. Коэффициент трения равен 0,2. Чему равна жёсткость пружины?

При нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре расстояния между молекулами сравнимы с размерами молекул

1) только в газах

2) только в жидкостях

3) только в твёрдых телах

4) в жидкостях и твёрдых телах

При проведении лабораторного эксперимента цилиндры одинаковой массы, но изготовленные из разных веществ (свинца, железа и олова), опустили в кастрюлю с кипящей водой и через 5 с измерили их температуры. Результаты измерений были внесены в таблицу.

Вещество	Начальная температура, °С	Конечная температура, °С
железо	25	44
свинец	25	86
олово	25	51

Анализируя табличные данные и условия эксперимента, выберите два верных утверждения из предложенного перечня.

1) Лучшей теплопроводностью обладает железо.

2) Лучшей теплопроводностью обладает свинец.

3) Наибольшая удельная теплоёмкость у свинца.

4) Наименьшая удельная теплоёмкость у олова.

5) Наибольшая удельная теплоёмкость у железа.

Твёрдое тело массой 2 кг помещают в печь мощностью 2 кВт и начинают нагревать. На рисунке изображена зависимость температуры t этого тела от времени нагревания т.

Чему равна удельная теплоёмкость вещества?

К отрицательно заряженному султанчику 1 поочередно подносят заряженные султанчики 2 и 3

Что можно сказать о знаках зарядов султанчиков 2 и 3?

1) султанчики 2 и 3 заряжены положительно

2) султанчики 2 и 3 заряжены отрицательно

3) султанчик 2 заряжен отрицательно, султанчик 3 заряжен положительно

4) султанчик 2 заряжен положительно, султанчик 3 заряжен отрицательно

На рисунке представлена зависимость силы тока, протекающего в проводнике, от времени.

Чему равен заряд, протекающий через поперечное сечение проводника в интервале времени от 50 до 60 с?

На рисунке представлены схемы двух опытов: в первом случае магнит вносят в сплошное алюминиевое кольцо, а во втором случае — выносят из сплошного пластмассового кольца.

1) возникает только в алюминиевом кольце

2) возникает только в пластмассовом кольце

3) возникает в обоих кольцах

4) не возникает ни в одном из колец

Какое из электромагнитных излучений имеет максимальную длину волны?

На рисунке изображена шкала электромагнитных волн.

Используя шкалу, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Электромагнитные волны частотой 3 • 10 3 ГГц принадлежат только радиоизлучению.

2) Электромагнитные волны частотой 5 • 10 4 ГГц принадлежат инфракрасному излучению.

3) Ультрафиолетовые лучи имеют большую длину волны по сравнению с инфракрасными лучами.

4) Электромагнитные волны длиной волны 1 м принадлежат радиоизлучению.

5) В вакууме рентгеновские лучи имеют большую скорость распространения по сравнению с видимым светом.

На участке цепи сопротивление каждого резистора равно 10 Ом. Напряжение на концах участка составляет 24 В. Каково напряжение на резисторе R₃?

Период полураспада радиоактивного химического элемента равен 30 суткам. Во сколько раз уменьшится первоначальное количество радиоактивных ядер через 90 суток?

При проведении лабораторной работы по изучению упругих свойств пружины ученица подвешивала к ней грузы разной массы и измеряла удлинение пружины. Результаты опытов были занесены в таблицу.

По данным таблицы определите значение жёсткости пружины.

Масса груза, г	100	200	300	400
Удлинение пружины, см	2,5	6	7,5	10

Используя катушку, амперметр и полосовой магнит, ученик собрал установку для изучения явления электромагнитной индукции. На рисунке представлены результаты опыта для случая внесения магнита вынесения магнита из катушки (3).

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующие экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.

1) В постоянном магнитном поле индукционный ток в катушке не возникает.

2) Направление индукционного тока зависит от того, вносят магнит в катушку или выносят из неё.

3) Величина индукционного тока зависит от магнитных свойств магнита.

4) Величина индукционного тока зависит от геометрических размеров катушки.

5) Величина индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока, пронизывающего катушку.

К ультрафиолетовому излучению относят электромагнитное излучение, занимающее диапазон между видимым излучением и рентгеновским излучением (400-10 нм). От Солнца мы получаем не только видимый свет, но и ультрафиолет. Однако коротковолновая часть ультрафиолета, излучаемого Солнцем, не достигает поверхности Земли. Благодаря озоновому слою в атмосфере Земли, поглощающему ультрафиолетовые лучи, спектр солнечного излучения вблизи поверхности Земли практически обрывается на длине волны 290 нм.

Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-А) с длиной волны 315-400 нм, ультрафиолет-В (УФ-В) — 280-315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) — 100-280 нм, которые отличаются по проникающей способности и биологическому воздействию на организм.

Под действием ультрафиолета в коже вырабатывается особый пигмент, при этом кожа приобретает характерный оттенок, известный как загар. Спектральный максимум пигментации соответствует длине волны 340 нм.

На организм человека вредное влияние оказывает как недостаток ультрафиолетового излучения, так и его избыток. Воздействие на кожу больших доз УФ- излучения приводит к кожным заболеваниям. Повышенные дозы УФ-излучения воздействуют и на центральную нервную систему. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 0,32 мкм отрицательно влияет на сетчатку глаз, вызывая болезненные воспалительные процессы.

Недостаток УФ-лучей опасен для человека, так как эти лучи являются стимулятором основных биологических процессов организма. Наиболее выраженное проявление «ультрафиолетовой недостаточности» — авитаминоз, при котором нарушается фосфорно-кальциевый обмен и процесс костеобразования, а также происходит снижение работоспособности и защитных свойств организма. Подобные проявления характерны для осенне-зимнего периода при значительном отсутствии естественной ультрафиолетовой радиации («световое голодание»).

Источник

§ 22. Принцип суперпозиции сил (окончание)

Угол, который образует равнодействующая сила с осью ОХ, определим из выражения Угол ϒ = 72°.

Равнодействующую силу также можно найти по теореме косинусов (рис. 2.16): F 2 _p = F 2 ₁ + F 2 ₂ + 2F₁F₂cos(α — β).

Образцы заданий ЕГЭ

A 1. Тело массой 5 кг движется вертикально вверх с ускорением 2 м/с 2 . Определите модуль и направление равнодействующей силы.

A 2. Автомобиль массой 500 кг разгоняется с места равноускоренно и достигает скорости 20 м/с за 10 с. Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, равна

A 3. Ученик собрал на столе установку. Тело А под действием трёх сил находится в равновесии (см. рис.). Чему равна сила упругости нити АВ, если сила F₁, равная 3 Н, и сила F₂, равная 4 Н, перпендикулярны друг другу?

1) 3 Н 2) 4 Н 3) 5 Н 4) 7 Н

A4. На тело в инерциальной системе отсчёта действуют две силы />₁ и />₂ (см. рис.). Как направлена равнодействующая сила?

A5. На тело, находящееся на горизонтальной плоскости, действуют три силы (см. рис.). Чему равен модуль равнодействующей силы, если F₂ = 2 Н?

Источник

Самостоятельная работа по теме Сила упругости

2. Под действием силы 3Н пружина удлинилась на 4 см. Чему равен модуль силы, под действием которой удлинение этой пружины составит 6 см?

5. Ученик собрал установку, используя нить, пружину и штатив. Деформация пружины 5 см, её жёсткость 40 Н\м. Сила натяжения нити равна…

7. К пружине школьного динамометра подвешен груз массой 0,1 кг. При этом пружина удлинилась на 2,5 см. Каким будет удлинение пружины при добавлении ещё двух таких же грузов?

8. Под действием груза пружина удлинилась на 1 см. Этот же груз подвесили к пружине с вдвое большей жёсткостью. Определите, каким стало удлинение пружины.

9. Определите силу, под действием которой пружина жёсткостью 200Н\м удлинится на 5 см.

10. Коэффициент жёсткости невесомой пружины равен 50 Н\м. Груз массой 3 кг растягивает пружину на….

11. Под действием 20 Н пружина длиной 1м удлинилась на 0,1 м. Чему равна жёсткость данной пружины.

12. Какое удлинение получила бы пружина при растяжении её силой 112,5 Н, если при растяжении её силой 45 Н она удлинилась на 9 см?

13. К пружине длиной 10 см, коэффициент жёсткости которой равен 500 Н\м, подвесили груз массой 2 кг. Чему стала равна длина пружины?

14. Найдите абсолютное удлинение буксировочного троса с жёсткостью 200 к Н\м при буксировке автомобильного прицепа массой 2,5 т с ускорением 2 м\с 2 . Трением пренебречь.

Источник



Задание №23 ЕГЭ по физике

Для решения заданий № 23 могут потребоваться знания базовых понятий из разных разделов физики – из механики, электродинамики и др. Они описаны в теоретических разделах к соответствующим заданиям. Объединяет задания № 23 то, что они связаны с проведением физических экспериментов. Поэтому в данном случае необходимо хорошо ориентироваться в том, какие устройства, приборы и подручные средства для этого обычно используются. Некоторые из них знакомы любому человеку – линейка, мензурка и т.п. Другие, требующие понимания сложных физических явлений, описаны в разделе теории.

Теория к заданию №23 ЕГЭ по физике

Колебательный контур

Колебательный контур – замкнутая эл.цепь, в простейшем случае включающая в себя последовательно соединенные катушку и заряженный конденсатор. Такая цепь обеспечивает свободные электромагнитные колебания, возникающие в катушке за счет передачи ей заряда от обкладок конденсатора. Этот процесс представляет собой взаимное превращение эл.поля конденсатора в магнитное поле катушки и обратно.

На практике колебательный контур включает в себя источник тока, а также дополнительно может содержать резисторы (сопротивления), измерительные приборы и др.

Конденсатор

Конденсатор используется для проведения опытов, связанных с процессами поляризации, с исследованием диэлектрических сред, их взаимодействия с заряженными телами и т.д. Конденсатором называют устройство, состоящее из пары обкладок-проводников и малого (по сравнению с площадью обкладок) слоя диэлектрика между ними.

С помощью конденсатора производится вычисление и наблюдение динамики изменений ряда физических величин – электроемкости, напряжения эл.поля, заряда и т.д.

Катушка индуктивности

Катушка представляет собой свернутый в спираль изолированный проводник. Внутри спирали может находиться сердечник (магнитный или немагнитный). Устройство характеризуется индуктивностью (L), отличается малым сопротивлением проходящему через катушку эл.току и малой емкостью.

Разбор типовых вариантов заданий №23 ЕГЭ по физике

Демонстрационный вариант 2018

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1. деревянная рейка
2. динамометр
3. мензурка
4. пластмассовая рейка
5. линейка

В ответ запишите номера выбранных предметов.

Алгоритм решения:

1. Записываем формулу, по которой можно вычислить силу трения. Определяем величины, от которых зависит коэффициент трения.
2. Определяем перечень оборудования, необходимый для исследования силы трения и нахождения коэффициента скольжения.
3. Анализируем список оборудования, предложенный в условии, на предмет его необходимости в данном опыте. Находим два предмета, которыми требуется дополнить установку.
4. Записываем ответ.

Решение:

1. Сила трения определяется так: . Таким образом, для определения коэффициента μ необходимо определить величину массы и силы трения (g – константа).
2. Для проведения эксперимента со стальным бруском необходима поверхность из соответствующего материала (по условию – деревянная), а также измерительный прибор для измерения необходимых для расчета величин.
3. Деревянная рейка (№1 в приведенном списке) нужна для опыта, поскольку она представляет собой поверхность из подходящего материала, по которому требуется перемещать стальной брусок. Динамометр (№2) тоже нужен, поскольку этот прибор как раз и позволит измерить искомую силу трения и массу бруска. Мензурка (№3) в данном опыте ни к чему, поскольку она используется для опытов с жидкостями. Пластмассовая рейка (№4) не подходит, т.к. в опыте измеряется коэффициент трения между сталью и деревом, а не пластмассой. Линейкой (№5) в опыте измерять нечего, так что она тоже не нужна. Соответственно, номера дополнительных предметов – 1 и 2.

Первый вариант (Демидова, № 2)

Ученику необходимо экспериментально выявить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. На всех представленных ниже рисунках S — площадь пластин конденсатора, d — расстояние между пластинами конденсатора, ε — диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между пластинами. Какие два конденсатора следует использовать для проведения такого исследования?

Алгоритм решения:

1. Записываем формулу для емкости плоского конденсатора.
2. Для выяснения зависимости анализируем связь между изменением емкости конденсатора в зависимости от изменения его параметров. Определяем зависимые величины.
3. Анализируя предложенные варианты ответов, находим пару конденсаторов, соответствующих заданным критериям.
4. Записываем ответ.

Решение:

1. Используем формулу, в которой емкость выражена через расстояние между пластинами и площадь обкладок (поскольку именно эти величины оговорены в условии): .
2. Для того чтобы выяснить, какова зависимость емкости от расстояния d, нужно найти соотношение емкостей такой пары конденсаторов, у которых отношение емкостей от всех остальных величин не зависят. Т.е. остальные параметры – площадь пластин S и проницаемость диэлектрической прослойки ε – у них должны совпадать
3. Пара конденсаторов с одинаковыми значениями S и ε и разными значениями d представлена на рисунках 1 и 5.

Второй вариант (Демидова, № 5)

Необходимо обнаружить зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки. Какие два колебательных контура надо выбрать для проведения такого опыта?

Запишите в таблицу номера колебательных контуров.

Алгоритм решения:

1. Записываем формулу для частоты колебаний.
2. Анализируем формулу и определяем требуемые параметры контуров. Находим пару соответствующих контуров среди рисунков.
3. Записываем ответ.

Решение:

1. В простейшем контуре частоту ω свободных колебаний можно определить, используя формулу, связывающую эту величину с их периодом, и формулу Томсона. Получаем:

.

(2) → (1): .

2. Из выведенной формулы видно, что для определения зависимости частоты колебаний от индуктивности нужны два контура с катушками различной индуктивности и конденсаторами одинаковой емкости. Этому условию соответствуют контуры под номером 1 и номером 4.

Третий вариант (Демидова, № 11)

Ученик изучает закон Архимеда, изменяя в опытах объем погруженного в жидкость тела и плотность жидкости. Какие два опыта он должен выбрать, чтобы обнаружить зависимость архимедовой силы от объема погруженного тела? (На рисунках указана плотность жидкости.)

Источник